Nuevo descubrimiento: se logra confinar la luz en un átomo

Este estudio, sobre la nueva propiedad del grafeno, abre nuevo campo de la física., en el que han participado investigadores del MIT - Instituto Tecnológico de Masschusetts y de la Universidade de Minho (Portugal), se ha publicado en la revista Science, y ha sido divulgado por el periódico La Vanguardia.

No hay día en que no se nos asombre con un nuevo descubrimiento o aplicación del grafeno. De todos son conocidas sus sorprendentes cualidades: es más duro que el acero, pero al mismo tiempo es ligero y muy flexible, el más fino que existe, lo que permite inventar sistemas más livianos y al mismo tiempo muy resistentes.

Otra cualidad descubierta: su capacidad de guiar la luz, y su potencia para fabricar aparatos electrónicos ultrafinos y ligeros. Gracias al grafeno, investigadores del Institut de Ciéncies
Fotóniques de Barcelona (ICFO), han logrado confinar la luz en el grosor de un átomo, el aislamiento más pequeño posible. Este descubrimiento abre la puerta a la fabricación de los aparatos que llevaremos en un futuro próximo en el bolsillo: sensores ópticos ultrasensibles y pequeños, detectores, interruptores y chips ultra rápidos.

El director del Icrea Franck Koppens, del ICFO, explica lo siguiente en una entrevista a Big Vang: “Hemos descubierto que usando grafeno podemos confinar la luz de forma más fuerte y sin pérdidas adicionales. Tradicionalmente, los investigadores han intentado confinar la luz usando metales. Lo que ocurre es que cuanto más intentas confinarla, más pérdidas de energía tienes. Por debajo de los 15 o 20 nanómetros, ya no hay luz, no se puede propagar. Nosotros hemos logrado superar ese paradigma”.
Todos los dispositivos actuales, desde ordenadores a teléfonos móviles, están formados por miles de millones de transistores.

La investigación ha ido haciendo posible que estos transistores fueran cada vez más pequeños: han pasado de un centímetro, que es lo que medían los primeros, a 14 nanómetros, el tamaño de los actuales. Y con ellos, también, el tamaño de los dispositivos.

Y parecía que habíamos llegado al límite. ¿Podríamos seguir reduciendo el tamaño de los chips de los ordenadores para hacerlos más pequeños y livianos. El descubrimiento de ICFO ha cambiado la situación. Lo que han hecho sus investigadores es usar dos capas de materiales bidimensionales, una de grafeno y un metal, además de un aislante.

Con ello han conseguido construir un dispositivo nano óptico que puede dirigir la luz sin pérdidas adicionales, lo que aumenta las propiedades del grafeno y abre posibilidades en un nuevo campo de
la física. Según Koppens, al estar la luz tan confinada, es ultrasensible y permitiría fabricar sensores sumamente pequeños y precisos, que se podrían ubicar incluso en chips. También permitiría crear nuevos
dispositivos ligeros y ultrafinos que combinasen la electrónica y la fotónica. “Siempre pensamos en la luz como algo que podemos ver pero en el futuro estará integrada en la óptica en los chips: se generará en ellos, se manipulará en ellos, se detectará enellos”, finalizó Koppens.